Сны о чём-то большем

Во многом энергетические проблемы цивилизованных стран происходят из одной удивительной вещи: они позволили оседлать тему энергии людям с образованием приходской школы и самомнением Калигулы. Идейные борцы за всё хорошее вследствие полного отсутствия образования слышат обычно звон, да не знают, где он, но уже спешат благую весть всеми правдами и неправдами проталкивать в качестве альтернативы проклятому ископаемому топливу. Вот они услышали что-то про водородное топливо. И началось.

То же самое укороченное образование не позволяет им также понять одну простую вещь: в мире инжиниринга, в автомобилестроении в частности, то, что они считают модным выходом из нефти, испробовалось давным-давно, а если оно не прижилось, для этого есть некоторые причины, которые лежат в физике, химии и прочих науках, о которых – см. выше – они не догадываются. Ведь скажи этим людям, что первый электроавтомобиль изобрёл совсем не Маск, а мужик с долларовой купюры и венгерский монах 1828 году, – не поверят. Они убеждены, что история мира началась именно с них. Так бывает с маленькими детьми и с сумасшедшими.

С водородом получилось ещё хуже. Во-первых, потому, что его в природе не существует как такового. Его ещё надо получить – либо из воды, либо из метана… от нефтяных компаний. Для этого нужно очень много электроэнергии, и в процессе происходят большие потери всего на каждом этапе. А ещё он очень текучий, вдобавок его надо сжимать и в сжатом виде хранить. А ещё он очень взрывоопасен. В быту и в использовании, например, для авто эти факторы обычно приводят к беде, даже когда манипуляции с водородом осуществляют профессионалы.

Собственно, о том, что все разговоры «зелёных» о замене водородом ископаемого топлива (что само по себе смешно, учитывая технологию с метаном, который из-под земли) – полное фуфло, и рассказывает сегодня Spiegel в статье «Автомобили на топливных элементах в кризисе, водородная мечта закончилась». Авторы заходят с козырей: «Заправка почти как раньше, но из выхлопной трубы выходит только вода: автомобили на топливных элементах долгое время считались естественным преемником двигателя внутреннего сгорания. Почему же из этого ничего не вышло, несмотря на вложенные миллиарды евро?» Действительно, ведь всё так красиво выглядело в фантазиях новых экоутопистов. Особенно миллиарды евро.

Статья описывает бытовую картину, как некая девушка лет 60 пытается продать своё авто на водородном топливном элементе, которое купила на волне зелёной истерии. И вдруг понимает, что она может его отдать только на металлолом. Он на фиг никому не нужен. «€15 тыс. — это самое высокое предложение за автомобиль Hyundai ix35 с тех пор, как она дала объявление в Интернете около года назад; остальные были просто «запросами на металлолом», как она говорит. Её болевой порог более чем в два раза превышает эту сумму; три года назад она заплатила чуть меньше €43 тыс. «Я рассчитывала на финансовые убытки, — говорит она, — но не на такое малое количество предложений настолько ниже стоимости». Почему никто не хочет машину? «Почему-то сейчас все перешли на электромобили, — сетует Витцель. — Водород ушёл из сознания людей».

В то время как продаются сотни тысяч аккумуляторных автомобилей, а производители переигрывают друг друга, предлагая новые варианты и более совершенные аккумуляторные технологии, ситуация выглядит мрачной, когда речь заходит о водороде — технологии, которая долгое время считалась главной надеждой на более качественное и чистое дорожное движение. А каковы были обещания — залюбуешься: «Водителям практически не придётся ничего менять — вместо бензина или дизельного топлива водород будет заливаться в бак у насоса. Никакой вони и выхлопных газов, никаких запутанных проводов или беспокойства за запас хода, как в аккумуляторных автомобилях, никаких батарей весом сотни килограммов с сомнительным экологическим балансом».

И когда же, если не сейчас, производителям придёт время выполнить своё водородное обещание: с 2035 года в ЕС по решению стран-членов могут быть зарегистрированы только автомобили без вредных выбросов. После этого неэффективный двигатель внутреннего сгорания станет историей новых автомобилей в большей части промышленно развитого мира. Но сейчас, как никогда ранее, технология топливных элементов в автомобилях, похоже, находится на грани исчезновения. Показатели продаж имеющихся автомобилей катастрофические. Планы по выпуску новых серийных моделей практически отсутствуют. Сеть заправочных станций крайне скудная. Вердикт экспертов о потенциале технологии — язвительный. И всё же автомобильные компании десятилетиями подпитывали великую мечту о чистом авто на топливных элементах и инвестировали в эту технологию многие миллиарды евро. Она рассматривалась как важный элемент энергетического перехода, который преодолеет границы: в пустынях Северной Африки, например, должны были производиться огромные объёмы водорода с помощью солнечного электричества. Вот интересно, а куда делись все деньги? Как всегда…

Далее авторы разворачивают панегирик электрокарам. Тот, кто хочет получить представление о том, как будут ездить автомобили будущего, должен в эти дни отправиться в Китай. Именно там, а не в Детройте или Мюнхене производители показывают свои самые важные модели, с помощью которых они хотят соответствовать экологическим нормам и в то же время завоевать сердца покупателей. В середине апреля автоиндустрия собралась в Шанхае на крупнейший международный автосалон на китайской земле с начала пандемии ковида. Однако на выставке почти нечего было увидеть из водородных автомобилей. Автосалон превратился в шоу BYD, Geely, Nio и ко. Хотя в марте 2022 года китайское правительство представило предварительный план расширения водородного парка. Он также нацелен на грузовые автомобили. В сегменте легковых автомобилей, однако, высокопоставленный представитель Volkswagen подчёркивает, что тенденция в народной республике явно в сторону аккумуляторов. Многие новые игроки, такие как Nio или Xpeng, вообще игнорируют топливные элементы.

Опрос производителей: новых моделей не предвидится. Патрик Плётц из Института системных и инновационных исследований Фраунгофера (ISI) не удивлён. «Водородный автомобиль, который 10 лет назад обсуждался как вариант для дальних перевозок, сегодня почти не имеет преимуществ перед аккумуляторными, — говорит он. — Сегодня электромобили с большими батареями также могут достигать дальности хода около 500 км, зарядка теперь происходит быстрее, а также существует хорошая инфраструктура для поездок на дальние расстояния». Его вывод очевиден: технология водородных топливных элементов проиграла гонку. Лишь некоторые эксперты всё ещё делают ставку на топливные элементы. Их аргумент: когда водород начнёт широко использоваться в грузовиках, электростанциях или химической промышленности, этот газ может стать интересным для легковых автомобилей. Но для каких легковых автомобилей? В ответ на вопрос, какие модели с водородным двигателем они намерены вывести на рынок в краткосрочной или среднесрочной перспективе, девять крупных производителей более чем с 30 брендами не назвали ни одного автомобиля.

Spiegel связался с Volkswagen, General Motors, Mercedes-Benz, пионерами топливных элементов Toyota и Hyundai и другими. Совет директоров BMW хочет решить в следующем году, пойдет ли iX5 Hydrogen в серийное производство. На данный момент только 100 таких автомобилей будут предложены избранным клиентам. Автомобили не предназначены для продажи. Босс Audi Маркус Дюсманн назвал стремление к водороду в секторе легковых автомобилей «просто абсурдным», несмотря на то что семь лет назад Audi взяла на себя разработку топливных элементов для всей VW Group на заводе в Неккарзульме. Там, где производитель NSU доводил до серийного производства двигатель Ванкеля, не так давно ещё говорили о ведущей роли водородных автомобилей как о «мобильности послезавтрашнего дня».

Кстати, двигатель Ванкеля — это очень старое изобретение и очень красивое инженерно: тут вместо поршней коаксиальные роторы. Кто хочет узнать, что такое «двигатель Ванкеля», тот сначала учит слово «коаксиальный». И это точно не Роберт Хабек. Кое-какие Mazda имели именно Ванкеля, но в широкую жизнь его так и не смогли ввести. Audi больше не хочет демонстрировать свои исследования — и даже не раскрывает, сколько человек работают над проектом по водородным элементам. Вместо этого производитель подчёркивает, что на территории Баден-Вюртемберга теперь находится лабораторный центр по высоковольтным батареям. Материнская компания Volkswagen полностью списала топливные элементы со счетов, и вольфсбургская компания относится к этой технологии с большим подозрением, чем почти любой другой производитель.

В настоящее время «не существует универсальной области применения водорода в легковых автомобилях», заявил глава компании Audi Оливер Блюме на ежегодном общем собрании акционеров в середине мая. Критики уже давно выступают против использования топливных элементов, основываясь на физических фактах. Основной принцип производства и использования водорода сложен. Сначала газ извлекается из воды с помощью электролизёра, работающего на электричестве, а затем снова превращается в воду в топливном элементе, который вырабатывает электричество. Поэтому на пути от производства водорода до питания автомобиля теряется много энергии.

Эффективность аккумуляторных автомобилей более чем в два раза выше, чем автомобилей с топливными элементами. Несмотря на иногда проблематичное производство батарей, аккумуляторный автомобиль имеет значительно меньший CO₂-след. По данным европейского анализа жизненного цикла Green NCAP, Toyota Mirai на топливных элементах выбрасывает около 40 тонн CO₂ при использовании немецкой электроэнергии. Аккумуляторная модель bZ4X того же производителя, аналогичная по размерам, весу и эксплуатационным характеристикам, выбрасывает только 27 тонн. Если для обоих вариантов используется только экологически чистое электричество, то в конечном расчёте выбросы автомобиля на топливных элементах значительно ниже, но не догоняют аккумуляторный автомобиль.

Таким образом, аккумуляторный автомобиль приносит больше пользы климату, а его эксплуатация обходится гораздо дешевле, чем топливных элементов. Всё больше и больше поставщиков считают так же. На протяжении десятилетий они делали свои состояния на двигателях внутреннего сгорания, но теперь столкнулись с экзистенциальным изменением. Развивать две технологии параллельно для легковых автомобилей? Вряд ли это возможно. «Инвестиционное решение уже принято», — сказал Spiegel Хольгер Кляйн, глава второго по величине немецкого поставщика ZF. Его компания фокусируется на автомобилях с аккумуляторными батареями.

Но миллионы немцев не поняли этого — они всё ещё надеются, что за двигателем внутреннего сгорания последует водородный топливный элемент, а не аккумулятор. В любом случае 49% ожидают, что водород в долгосрочной перспективе утвердится в легковых автомобилях, согласно репрезентативному опросу Civey для Spiegel. Только 36% прогнозируют то же самое для чисто аккумуляторного электропривода. Большинство не доверяет электромобилям.

Согласно другому опросу Spiegel, две трети немцев не ожидают, что электронные автомобили на аккумуляторах будут технически готовы заменить двигатели внутреннего сгорания в 2035 году. Это также связано с политикой. Электронные автомобили — любимый проект «зелёных». СвДП, с другой стороны, выступает за «технологическую открытость», под которой она подразумевает синтетическое топливо и водород. Партия «Свободные избиратели» также поддерживает водород перед выборами в Баварии. Лидер партии Хуберт Айвангер только что получил водородный служебный автомобиль от BMW. «Я убеждён, что водородные автомобили найдут большой рынок, если их будут предлагать», — сказал министр экономики Баварии, добавив, что их уже давно предлагают, но не покупают.

Неприятный побочный эффект для защиты климата: многие водители не решаются быстро перейти от двигателя внутреннего сгорания к питанию от батарей, ведь может появиться что-то гораздо лучше. История технологии полна неудач и провалов. Ещё в 1994 году Daimler-Benz представил экспериментальный автомобиль Necar. Основой послужил фургон, а почти всё грузовое пространство было заполнено технологией привода. Он вырабатывал электроэнергию для электродвигателя из водорода. В последующие годы производители анонсировали серийные модели — но снова и снова откладывали их запуск. Они так и не вышли за пределы небольшого парка тестовых автомобилей.

Вскоре это принесло свои плоды. Примерно в 2010 году отставание в развитии исчезло — на рынке появились первые мощные электромобили с литийионными батареями. Такие производители, как Tesla, извлекли выгоду из прогресса технологии аккумуляторов, например в ноутбуках. Вскоре это позволило обеспечить дальность пробега в несколько сотен километров. Большое преимущество: автомобили можно заряжать в любом месте, где есть электричество. Внезапно появилась чистая конкуренция для водородных автомобилей.

Находясь на станции Shell в Брамфельде (Гамбург), можно понять, почему здесь так мало заправочных станций. Ревут компрессоры могучего завода, за забором стоят резервуары с чистым газом. Машины действительно останавливаются возле бензоколонки, но водители обычно посещают только камеры хранения посылок на Amazon. Водородная заправочная станция в Германии в среднем вряд ли продает более 15 кг газа в день, что соответствует обороту в добрые €200. Неудивительно, что в настоящее время во всей ФРГ насчитывается всего около 90 водородных заправочных станций для обычных клиентов. Это означает, что страна имеет одну из самых густых сетей в мире. Но для создания альтернативы бензину и дизельному топливу необходимо «от 1,5 тыс. до 2,5 тыс. равномерно распределённых станций», согласно докладу бундестага о технологии топливных элементов от 2000 года. Консорциум операторов HMobility первоначально хотел создать 400 заправочных станций к 2023 году, но эта цель также давно стала историей. В некоторых местах немногочисленные заправочные станции уже исчезают.

Последним проблеском надежды для водорода может стать грузовик. Компания HMobility планирует новые заправочные станции для грузовиков на топливных элементах. Петер Бекхаус из дуйсбургского Центра технологии топливных элементов — один из тех, кто верит в успех через заднюю дверь. Похожая история была с дизельным топливом. «Оно приводило в движение тракторы до того, как его стали использовать в автомобилях», — говорит он. Как только водород утвердится в грузовиках, легковые автомобили быстро последуют за ним — Бекхаус считает, что к 2035 году доля рынка может достигнуть 10 или 15%. «Я не считаю, что этот рынок мертв, скорее наоборот». BMW готова к водородному прорыву. Но даже в грузовых автомобилях далеко не факт, что водород будет преобладать. До сих пор баварцы также шли на довольно низкий риск, приобретая топливные элементы у Toyota. Гульднер(ранее про него речь не шла) не раскрывает, сколько баварцы инвестируют в водородную программу. Насколько серьёзно BMW относится к водороду, станет ясно в следующем году. Тогда совет директоров решит, пойдёт ли iX5 Hydrogen в серийное производство до конца десятилетия — и тогда это может стать чем-то, в конце концов, надеются в Мюнхене. Ага. Только сначала газ нужно будет доставить к немцам по трубопроводу, например с Ближнего Востока, где его можно производить с помощью дешёвой экологической электроэнергии и он не будет стоить дорого. Углеродный след? Нет, не слышали. Вот она, старая мечта о водородном автомобиле. И возможно, она так и останется лишь мечтой.